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廣東柘林灣養(yǎng)殖海域沉積物中汞的分布、累積及其生態(tài)風(fēng)險

2010-10-23 02:05:00汪飛黃小平張景平江志堅施震
生態(tài)毒理學(xué)報 2010年2期
關(guān)鍵詞:中汞養(yǎng)殖區(qū)站位

汪飛,黃小平,張景平,江志堅,施震

1.中國科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境動力學(xué)重點實驗室,廣州510301

2.中國科學(xué)院研究生院,北京100049

廣東柘林灣養(yǎng)殖海域沉積物中汞的分布、累積及其生態(tài)風(fēng)險

汪飛1,2,黃小平1,*,張景平1,2,江志堅1,2,施震1,2

1.中國科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋環(huán)境動力學(xué)重點實驗室,廣州510301

2.中國科學(xué)院研究生院,北京100049

柘林灣是廣東省養(yǎng)殖規(guī)模最大的海灣之一,為了解養(yǎng)殖海域沉積物中汞的分布、累積及其可能產(chǎn)生的生態(tài)風(fēng)險,于2008年1月在柘林灣海域采集了5個站位的柱狀沉積物和3個站位的表層沉積物,對其中的總汞含量進(jìn)行了測定,并對其含量分布、累積特征進(jìn)行了分析.結(jié)果表明,柘林灣海域表層沉積物中總汞平均含量為0.0645μg·g-1,徑流輸入是其空間分布特征的主要影響因素;柱狀沉積物表層部分總汞含量相對較低,但不同采樣區(qū)域柱樣中總汞含量的垂直分布卻有著顯著的差異,網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)主要是由于汞近40年來來源變小導(dǎo)致沉積物表層部分中的總汞含量較底層低,而貝類養(yǎng)殖區(qū)則由于沉積后的再遷移作用使汞在氧化還原邊界層富集累積;利用潛在生態(tài)危害指數(shù)法和沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)法對此次調(diào)查的沉積物中汞的潛在生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行的評價表明,汞雖對底棲生物基本無負(fù)面效應(yīng),但其潛在生態(tài)風(fēng)險程度達(dá)到了中等水平,尤其是養(yǎng)殖區(qū)2號站位28~36cm、4號站位20~32cm和48~56cm以及6號站位36~56cm柱樣中的汞甚至達(dá)到了高的潛在生態(tài)風(fēng)險程度.因此,養(yǎng)殖區(qū)次表層沉積物中較高含量的汞應(yīng)當(dāng)引起足夠重視.

汞;分布;累積;生態(tài)風(fēng)險;沉積物;柘林灣

1 引言(Introduction)

自從1953年在日本發(fā)生了由于食用含有甲基汞的魚而導(dǎo)致人員死亡的水俁病事件以來,關(guān)于汞的研究就從未停止過,它的污染仍然是一個全球問題(Canário et al.,2007).汞毒性大、在沉積物和生物體中存在時間長(Iannuzzi and Wenning,1995),且能在一定條件下轉(zhuǎn)化為甲基汞.甲基汞易于在水生生物體中積累和放大,其毒性比無機汞高100倍(Friberg and Vostal,1972).環(huán)境中,汞的循環(huán)相當(dāng)復(fù)雜.Copeland(1970)通過研究證明,沉積物以及與它聯(lián)系在一起的動植物區(qū)系在汞的水體環(huán)境循環(huán)中起著極其重要的作用;它們不僅是汞的“匯”,而且還可作為無機汞轉(zhuǎn)化為污染更大的有機汞的轉(zhuǎn)化場所(Robert et al.,1971);同時,沉積物還可能作為環(huán)境中汞的“源”,通過沉積物中汞(尤其是甲基汞)的再釋放,導(dǎo)致上覆水體中汞的污染,進(jìn)而威脅到整個生態(tài)系統(tǒng)的安全.

柘林灣位于閩、粵兩省交界處,是一個半封閉小型河口灣.因其良好的避風(fēng)條件,水產(chǎn)增養(yǎng)殖業(yè)于20世紀(jì)80代后期開始迅猛發(fā)展,目前已成為廣東養(yǎng)殖規(guī)模最大的海灣之一.由于海水增養(yǎng)殖業(yè)的過度發(fā)展和周邊人口與經(jīng)濟的急速膨脹,該灣環(huán)境問題非常突出.而汞作為一種生態(tài)危害極大的重金屬,可以通過受污染沉積物的二次釋放進(jìn)入水體,再通過食物鏈進(jìn)行富集和放大導(dǎo)致養(yǎng)殖的水產(chǎn)品中汞含量超標(biāo),進(jìn)而危害人的健康.但到目前為止,對柘林灣沉積物中汞的研究非常少.

本文主要對柘林灣海域表層沉積物中總汞(HgT)含量與分布特征,以及柱狀沉積物中HgT含量的垂直變化與累積特征進(jìn)行了分析,對柘林灣海域沉積物中HgT含量分布和來源的成因進(jìn)行了初步探索,運用不同評價手段對柘林灣沉積物中的汞的潛在生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行了評價,以期對柘林灣沉積物中的汞的潛在生態(tài)危害有初步的認(rèn)識,為維護柘林灣生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定以及解決柘林灣水產(chǎn)品食用安全提供基礎(chǔ)理論的支持.

2 材料與方法(Materials and methods)

2.1 研究區(qū)域概況

柘林灣位于閩粵交界處,地理位置為116°58′~117°05′E、23°31′~23°37′N,水域面積68~70km2,水深3~12m,平均4.8m(朱小山和楊煉峰,2005);該灣潮汐為不規(guī)則半日潮,平均潮差為1.69m(蔡愛智,1994);該灣北、東、西面為陸地包圍,南面為灣口,灣頂有黃岡河流入海灣,該河全長88km,流域面積1317.5km2(蔡愛智,1994);柘林灣良好的避風(fēng)條件使其水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)迅猛發(fā)展,養(yǎng)殖面積在1999~2000年一年之內(nèi)就增加了一倍,其養(yǎng)殖品種有石斑魚、黑斑紅鱸、鯛科魚等30多種經(jīng)濟魚類以及肌蛤、花蛤、牡蠣、翡翠貽貝等優(yōu)勢貝類資源(李金,2004).

2.2 樣品的采集

2008年1 月在柘林灣海域布設(shè)8個調(diào)查站位(圖1),1、5、6站位分布于網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū);2、3、4站位分布在貝類養(yǎng)殖區(qū);7、8兩個站位作為對照區(qū),其中7號站位位于黃岡河口,而8號站位則是在灣口.利用新型水下單管柱狀采樣器分別在1、2、4、6和8號站位采集了5個長度不等的柱狀沉積物,該采樣器有能夠確保水下沉積物樣品無擾動采集的突出優(yōu)點;利用曙光抓斗式采泥器在3、5、7號站位采集了表層4cm沉積物.將采得的柱狀沉積物以每隔4cm現(xiàn)場進(jìn)行分割,立即裝入清潔的聚乙烯袋中,排出空氣密封,保存在-20℃冰箱中待分析.

2.3 樣品分析

將存放于冰箱中的沉積物樣品解凍、離心后,在自然條件下風(fēng)干,再用瑪瑙研缽研成粉末,用四分法取樣,過80目篩并儲藏于干燥器中待分析.

2.3.1 沉積物中HgT的測定

采用冷原子吸收光度法,利用測汞儀F732-V(上海華光儀器儀表廠)進(jìn)行沉積物中HgT的測定.沉積物消化方法見《海洋監(jiān)測規(guī)范》(GB 17378.5-2007)(中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會,2007).為了確保實驗的準(zhǔn)確度以及數(shù)據(jù)的精密度,將海洋沉積物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW 07334,國家海洋局第二海洋研究所研制)與樣品一起進(jìn)行同步測試,測定的結(jié)果為0.0322μg·g-1,對比其標(biāo)準(zhǔn)濃度((0.032±0.004)μg·g-1),表明實驗準(zhǔn)確度良好.

2.3.2 沉積物粒度分析

采用英國馬爾文公司Mastersizer 2000G型激光衍射粒度分析儀進(jìn)行沉積物粒度分析,測量范圍為0.02~2000μm,相對誤差小于2%,粒度分級1Φ,每個樣品測試3次,測試結(jié)果取平均值.

2.3.3 沉積物中總有機碳(TOC)的測定

參照《海洋監(jiān)測規(guī)范》(GB 17378.5-2007)測定沉積物中TOC含量.

2.4 統(tǒng)計分析

沉積物中HgT的含量以μg·g-1來表示,TOC含量以百分比(%)來表示;利用統(tǒng)計軟件SPSS 16.0和SigmaStat 3.5進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析和繪圖.

3 結(jié)果(Results)

3.1 柘林灣海域表層沉積物中HgT含量的區(qū)域分布

柘林灣海域表層4cm沉積物中HgT含量、TOC含量和粒度分析數(shù)據(jù)等見表1.調(diào)查海域表層沉積物中主要為細(xì)顆粒成分(粉砂和粘土),通過對HgT含量和中值粒徑以及TOC含量的回歸分析(圖2、圖3)表明,HgT和粒度系數(shù)、TOC含量的線性相關(guān)均不顯著,說明粒度和有機質(zhì)含量不是HgT含量分布的控制因素,HgT含量的空間分布特征另有其他原因.

調(diào)查海域表層沉積物中HgT含量變化范圍為0.0544~0.0743μg·g-1,平均值為0.0645μg·g-1;最大值出現(xiàn)在靠近訊洲島的貝類養(yǎng)殖區(qū)4號站位,最小值則是在灣口的對照區(qū)8號站位(圖4);與相關(guān)背景值及全球其他港灣表層沉積物中HgT含量對比(表2)可知,柘林灣海域表層沉積物中HgT含量較低,且遠(yuǎn)低于國家海洋沉積物一類標(biāo)準(zhǔn)值(0.20μg·g-1)(GB 18668-2002)(中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會,2002),但略高于喬永民等(2004)對本海域表層沉積物中HgT含量的調(diào)查結(jié)果.

表1 柘林灣海域表層沉積物中HgT和TOC含量以及粒度分析結(jié)果Table 1HgTconcentrations,TOC levels and the grain size in surface sediments of Zhelin Bay

圖2 柘林灣表層沉積物中汞與中值粒徑的回歸分析Fig.2Regression analysis of mercury and median diameter in surface sediments of Zhelin Bay

3.2 柘林灣海域柱狀沉積物中HgT的垂直分布

柘林灣海域不同區(qū)域的5個柱狀沉積物中HgT含量的垂直分布見圖5.不同區(qū)域沉積物中HgT的垂直分布特征不同,網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)柱狀沉積物中HgT含量表現(xiàn)為隨深度增加逐漸增大;貝類養(yǎng)殖區(qū)柱樣的中間部分出現(xiàn)累積及顯著的波動現(xiàn)象;而對照區(qū)柱樣中HgT的垂直分布無明顯的變化規(guī)律.

表2 柘林灣海域表層沉積物與其他港灣表層沉積物中HgT含量及相關(guān)背景值的對比Table 2Comparison of mercury concentrations and background values in surface sediments of Zhelin Bay with other sea areas

圖3 柘林灣表層沉積物中汞與TOC的回歸分析Fig.3Regression analysis of mercury and TOC in surface sediments of Zhelin Bay

圖5 柘林灣海域不同采樣區(qū)域的柱狀沉積物中HgT垂直分布特征Fig.5The concentration profiles of HgTin different sampling areas of Zhelin Bay

3.3 柘林灣海域沉積物中汞的生態(tài)風(fēng)險評價

本文利用潛在生態(tài)危害指數(shù)法和沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)法對本次調(diào)查的沉積物中汞的生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行了評價.

3.3.1 潛在生態(tài)危害指數(shù)法評價結(jié)果

潛在生態(tài)危害指數(shù)法是由瑞典科學(xué)家Hakanson(1980)首先提出來,該方法利用具有可比的、等價屬性指數(shù)分級法將重金屬的含量、生態(tài)效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)與毒理學(xué)聯(lián)系在一起進(jìn)行評價(李桂海等,2007).它不僅反映了某一特定環(huán)境中單個污染因子的影響,而且也反映了多種污染因子的綜合影響.本文由于只是探討汞的潛在生態(tài)危害,因此只需定量的計算汞的潛在生態(tài)風(fēng)險參數(shù),計算公式如下:

圖6 柱狀沉積物中汞的潛在生態(tài)風(fēng)險程度Fig.6The potential ecological risks of mercury in sediment cores

表3 潛在生態(tài)風(fēng)險程度分級Table 3The classification of potential ecological risks

利用以上方法計算得出柘林灣海域表層沉積物中汞均有中等的潛在生態(tài)風(fēng)險(表4).柘林灣海域柱狀沉積物中的汞的潛在生態(tài)風(fēng)險程度見圖6,分析可知柘林灣海域柱狀沉積物中汞有中等及中等以上的潛在生態(tài)風(fēng)險,其中,2號站位28~36cm、4號站位20~32cm和48~56cm以及6號站位36~56cm柱樣中的汞甚至達(dá)到了高的潛在生態(tài)風(fēng)險程度.

表4 表層沉積物中汞的潛在生態(tài)風(fēng)險程度Table 4The potential ecological risks of mercury in surface sediments

3.3.2 沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)(SQC)評價結(jié)果

沉積物質(zhì)量基準(zhǔn)是指特定化學(xué)物質(zhì)在沉積物中實際允許數(shù)值,是底棲生物免受特定化學(xué)物質(zhì)致害的保護性臨界水平,是底棲生物劑量-效應(yīng)關(guān)系的反映(陳靜生和周家義,1992).目前,比較有影響力和使用較廣泛的SQC為美國國家大氣署推薦使用的生物效應(yīng)閾值即Long等(1995)確定的生物效應(yīng)閾值,這種基準(zhǔn)適合河口和海洋沉積物,小于ER-L(Effects range low,效應(yīng)范圍低值)說明重金屬對生物的負(fù)面效應(yīng)基本不發(fā)生,位于ER-L和ER-M(Effects range media,效應(yīng)范圍中值)之間的說明重金屬對生物的負(fù)面效應(yīng)偶爾發(fā)生,而大于ER-M說明重金屬對生物的負(fù)面效應(yīng)經(jīng)常發(fā)生.汞的閾值與本次研究中HgT含量的對比見表5.

表5 汞的閾值與本次研究中HgT含量的對比(μg·g-1)Table 5Comparison of the threshold values of mercury with HgTlevels in this study(μg·g-1)

對比本次調(diào)查結(jié)果的最大值和ER-L、ER-M,可以得出柘林灣海域沉積物中HgT含量均顯著低于ER-L,說明柘林灣海域沉積物中的汞對底棲生物基本無負(fù)面效應(yīng).

4 討論(Discussion)

4.1 柘林灣海域表層沉積物中HgT含量空間分布規(guī)律探討

由圖4可以看出,HgT含量呈現(xiàn)出灣口對照區(qū)明顯低于養(yǎng)殖區(qū)和黃岡河口對照區(qū)的空間分布特征.養(yǎng)殖區(qū)由于養(yǎng)殖活動產(chǎn)生大量養(yǎng)殖生物殘體、代謝物以及殘餌等有機質(zhì),通過沉降作用沉積于表層沉積物,這些有機顆粒物不僅改變了沉積物的粒徑組成,而且使養(yǎng)殖區(qū)表層沉積物中有機質(zhì)含量較灣口對照區(qū)高;盡管細(xì)顆粒沉積物如粘土、粉砂與汞相關(guān)性顯著(Baeyens et al.,1998;Ruelas-Inzunza et al.,2009),但本次采集的柘林灣海域沉積物均屬于粘土質(zhì)粉砂(表1),粒徑組成不再控制著沉積物中汞的分布,因此柘林灣海域沉積物中汞與中值粒徑并無顯著相關(guān)關(guān)系(圖2);研究還表明,HgT含量與有機質(zhì)含量呈顯著相關(guān)關(guān)系(Barrocas and Wasserman,1998;Langston,1982),但是本文通過對HgT含量和TOC含量的相關(guān)性分析(圖3)表明,HgT和TOC線性相關(guān)并不顯著,喬永民等(2004)的研究也有類似結(jié)論,有機質(zhì)組分的改變可能是主要影響因素(喬永民等,2004).因此,粒徑組成和有機質(zhì)并不是柘林灣海域沉積物中HgT含量分布的控制因素.

養(yǎng)殖活動所造成的貧氧等特殊生態(tài)環(huán)境可能對柘林灣海域沉積物中HgT含量的分布有著一定的影響,但影響程度具體有多大,還需要做進(jìn)一步的調(diào)查研究.

汞的來源是沉積物中HgT含量分布的決定性因素(Langston,1982).柘林灣海域泥沙主要來源于黃岡河,在水動力作用下擴散至河口之外的潮間帶和灣內(nèi)(魏金城和溫令平,1993),因此位于柘林灣中南部海域的養(yǎng)殖區(qū)各站位以及黃岡河口的7號站位的沉積物主要是來自于黃岡河的泥沙輸入,從黃岡河流入柘林灣海域的水體中攜帶了大量沿途含汞的泥沙,這可能是汞主要的來源(包括自然和人為來源),而位于灣口對照區(qū)的8號站位的沉積物可能主要來自于灣外懸浮物或泥沙的輸入,受黃岡河徑流輸入的泥沙影響較小.因此,灣口對照區(qū)沉積物中HgT含量顯著低于更加靠近黃岡河口的養(yǎng)殖區(qū).圖4中位于黃岡河口的、非養(yǎng)殖區(qū)的7號站位表層沉積物中HgT含量出現(xiàn)高值進(jìn)一步說明了黃岡河的徑流輸入對柘林灣海域沉積物中HgT含量的空間分布起著決定作用.

4.2 柘林灣海域柱狀沉積物中汞的累積

由圖5可以看出貝類養(yǎng)殖區(qū)柱樣中HgT含量的垂直分布與網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)有顯著的差別.貝類養(yǎng)殖區(qū)柱樣中HgT含量均在32cm左右出現(xiàn)峰值,而且HgT含量都在柱樣中部16~48cm之間呈現(xiàn)出明顯的波動變化,這主要可能是受到沉積物中汞沉積后再遷移作用的影響.相關(guān)研究(Davison,1981;Balistrieri et al.,1992a;1992b;Chen et al.,1996)均證實,重金屬元素往往伴隨著氧化還原敏感性元素Fe、Mn發(fā)生沉積后的再遷移,并通過Fe、Mn的氧化還原循環(huán)在氧化還原邊界層富集;Silva等(2003)研究表明在紅樹林沉積物中HgT含量高值出現(xiàn)在紅樹根豐富的次表層,與沉積物中Fe的分布一致,這很可能與紅樹根泌氧形成氧化還原邊界層有關(guān).

柘林灣海域貝類養(yǎng)殖區(qū)存在著大量釘入沉積物中的蠔樁,在蠔樁底端伸入到的沉積物層處形成了特殊的氧化還原環(huán)境,沉積物表層或水體中的氧氣可以透過蠔樁縫隙與此層進(jìn)行交換,而此層之下的沉積物透氣性差,含氧量較少,由此形成了一個氧化還原邊界層;通過各種途徑進(jìn)入沉積物中的汞,在沉積物的早期成巖過程中,受到氧化還原環(huán)境的影響而在氧化還原邊界層富集.圖7和圖8分別反映的是貝類養(yǎng)殖區(qū)4號站位和網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)6號站位柱狀沉積物中HgT含量與Fe含量的線性回歸分析;4號站位汞與Fe線性相關(guān)顯著,而6號站位汞與Fe線性相關(guān)性較差,且4號站位Fe含量同樣是在30cm左右處出現(xiàn)峰值,其垂直變化趨勢與4號站位HgT含量變化趨勢一致(圖9).貝類養(yǎng)殖區(qū)由于蠔樁的存在形成的氧化還原邊界層,使氧化還原敏感性元素Fe在氧化還原邊界層富集,汞伴隨著Fe的循環(huán)也在氧化還原邊界處出現(xiàn)累積現(xiàn)象.

圖7 貝類養(yǎng)殖區(qū)4號站位沉積物中汞與Fe的回歸分析Fig.7Regression analysis of mercury and Fe in sediments of the 4thstation in shellfish culture area

圖8 網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)6號站位沉積物中汞與Fe的回歸分析Fig.8Regression analysis of mercury and Fe in sediments of the 6thstation in cage culture area

圖9 貝類養(yǎng)殖區(qū)4號站位沉積物中Fe含量與HgT含量的垂直分布對比Fig.9Comparison of the profiles of Fe and HgTin sediments of the 4thstation in shellfish culture area

網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)柱樣中HgT含量的垂直分布特征主要受汞來源強度變化的影響.1960年在黃岡河上游建成湯溪水庫后黃岡河輸入強度明顯減小,其來沙量減少了60%(蔡愛智,1994);三百門連島大壩的修建切斷了韓江東支進(jìn)入柘林灣的泥沙(蔡愛智,1994);這些人為工程的實施使柘林灣細(xì)顆粒泥沙的來源量大大減少(蔡愛智,1994),導(dǎo)致了柘林灣海域表層沉積物中HgT含量較底層低.這種垂直分布同時也說明,網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)柱狀沉積物受擾動(包括物理和生物擾動)較小,埋藏在沉積物中的汞由于重懸浮等作用重新轉(zhuǎn)化、遷移進(jìn)入表層甚至水體中的強度較弱.

位于灣口的8號站位,其柱樣中HgT含量波動范圍較小,無明顯變化規(guī)律,其垂直分布可能受到了汞的不同來源以及灣口潮流作用等多種因素的共同影響.

4.3 柘林灣海域沉積物中汞潛在生態(tài)風(fēng)險的初步探討

結(jié)合兩個評價結(jié)果我們可以看出,柘林灣沉積物中的汞對底棲生物基本無不良影響,這與喬永民等(2004)對柘林灣海域表層沉積物中的汞污染評價的報道較為一致,盡管如此,潛在生態(tài)危害指數(shù)法結(jié)果表明柘林灣海域沉積物中的汞基本都存在中等的潛在生態(tài)風(fēng)險,尤其是一些養(yǎng)殖區(qū)次表層沉積物中汞甚至達(dá)到了高的潛在生態(tài)風(fēng)險程度,如貝類養(yǎng)殖區(qū)2號站位28~36cm、4號站位20~32cm和48~56cm以及網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)6號站位36~56cm的柱樣;而且,汞的潛在威脅主要是通過食物鏈的富集放大來危害高營養(yǎng)級生物,尤其是人類;即使柘林灣海域表層沉積物中HgT含量較低,但由于各種物理、生物擾動,次表層沉積物中各種穩(wěn)定的汞結(jié)合態(tài)可通過再遷移等作用(Stein et al.,1996)重新進(jìn)入表層沉積物或上覆水中,進(jìn)一步生成毒性更大的甲基汞,人食用了富集甲基汞的水產(chǎn)品就會對人體健康產(chǎn)生巨大的危害.因此,養(yǎng)殖區(qū)次表層沉積物中較高的HgT含量有較大的潛在生態(tài)危害,潛在生態(tài)危害指數(shù)法也很好地反映了這一點.但是,只知道柘林灣海域沉積物中的HgT含量是不夠的,只有了解了汞的生物地球化學(xué)過程才能對汞的潛在生物有效性及生態(tài)危害有更加清晰的認(rèn)識.

BaeyensW,MeulemanC,MuhayaB,LeermakersM.1998.Behaviour and speciation of mercury in the Scheldt estuary(water,sediments and benthic organisms)[J].Hydrobiologia,366:63-79

Balistrieri L S,Murray J W,Paul B.1992a.The biogeochemical cycling of trace metals in the water column of Lake Sammamish,Washington:Responsetoseasonallyanoxicconditions[J].Limnology and Oceanography,37:529-548

Balistrieri L S,Murray J W,Paul B.1992b.The cycling of iron and manganese in the water column of Lake Sammamish,

Washington[J].Limnology and Oceanography,37:510-528

Barrocas P R G,Wasserman J C.1998.Mercury behaviorin sediments from a sub-tropical coastal environment in SE Brazil[A]//Wasserman C,Silva-Filho E V,Vilas-Boas A C.Environmental Geochemistry in the Tropics[C].Berlin:Springer-Verlag,171-184

Cai A Z.1994.The source and environment of sediment in ZhelinBayofEasternGuangdongProvince[J].Journalof Xiamen University(Natural Science),33(4):515-520(in Chinese)

Canário J,Prego R,Vale C,Branco V.2007.Distribution of mercury and monomethylmercury in sediments of Vigo Ria,NW Iberian Peninsula[J].Water,Air,&Soil Pollution,182:21-29

Chen J S,Zhou J Y.1992.The research on heavy metal of Chinese water environment[M].Beijing:China Environmental Science Press,171-188(in Chinese)

Chen Z L,Pu Y,Huang R G,Wan G J.1996.Seasonal release of iron and manganese at the sediment-water interface in Aha Lake[J].Chinese Science Bulletin,41:1359-1363

China National Environmental Monitoring Centre.1990.Background ValuesofElementsinSoilofChina[M].Beijing:China Environmental Science Press(in Chinese)

Copeland R.1970.The mercury threat:questions to consider[J].Limnos,3:11-13

Davison W.1981.Supply of iron and manganese to an anoxic lake basin[J].Nature,290:241-243

Friberg L,Vostal J.1972.Mercury in the Environment[M].Florida:CRC Press,Inc.

Gan J L,Jia X P,Lin Q,Li C H,Wang Z H,Zhou G J,Wang X P,Cai W G,Lü X Y.2000.A primary study on ecological risk caused by the heavy metals in coastal sediments[J].Journal of Fisheries of China,24(6):533-538(in Chinese)

GeneralAdministrationofQualitySupervision,Inspectionand Quarantine of the People’s Republic of China,Standardization Administration of the People’s Republic of China.2002.GB 18668-2002 Marine Sediment Quality[S].Beijing:Standards Press of China(in Chinese)

GeneralAdministrationofQualitySupervision,Inspectionand Quarantine of the People’s Republic of China,Standardization Administration of the People’s Republic of China.2007.GB 17378.5-2007TheSpecificationforMarineMonitoring[S].Beijing:Standards Press of China(in Chinese)

Gutiérrez-Galindo E A,Casas-Beltrán D A,Mu?oz-Barbosa A,Daesslé L W,Segovia-Zavala J A,Macías-Zamora J A,Orozco-Borbón M V.2008.Distribution of mercury in surficial sediments from Todos Santos Bay,Baja California,México[J].Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology,80:123-127

Hakanson L.1980.An ecological risk index for aquatic pollution control:A sedimentological approach[J].Water Research,14:975-1001

HamerK,KariusV.2002.Brickproductionwithdredged harbour sediments.An industrial-scale experiment[J].Waste Management,22:521-530

Iannuzzi T J,WenningRJ.1995.Distributionandpossible sourcesoftotalmercuryinsedimentsfromtheNewarkBay Estuary,New Jersey[J].Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology,55:901-908

LangstonWJ.1982.ThedistributionofmercuryinBritish estuarine sediments and its availability to deposit-feeding bivalves[J].Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom,62:667-684

Li G H,Lan D Z,Cao Z M,Xu J,Wang S S,Lan B B.2007.Specificity and potential ecological risks of heavy metals in the sediments of the Xiamen Sea Area[J].Journal of Marine Science Bulletin,26(1):67-72(in Chinese)

Li J.2004.Spatial and temporal distributionsof nitrogen and phosphorusinsedimentsofZhelinBay,EasternCoastof Guangdong[D].Shantou:Shantou University,10-11(in Chinese)

LiuWX,LuanZK,TangHX.1999.Environmental assessment on heavy metal pollution in the sediments of Le An River with potential ecological risk index[J].Acta Ecologica Sinica,19(2):206-211(in Chinese)

Long E R,Macdonald D D,Smith S L,Calder F D.1995.Incidence of adverse biological effects within ranges of chemical concentrations in marine and estuarine sediments[J].Environmental Management,19:18-97

Morel F M M,Kraepiel A M L,Amyot M.1998.The chemical cycle and bioaccumulation of mercury[J].Annual Reviews on Ecological Systems,29:543-566

Nakata H,Shimada H,YoshimotoM,Narumi R,Akimoto K,Yamashita T,Matsunaga T,Nishimura K,Tanaka M,Hiraki K,Shimasaki H,Takikawa K.2008.Concentrations and distribution of mercury and other heavy metals in surface sediments of the Yatsushiro Sea including Minamata Bay,Japan[J].Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology,80:78-84

Qiao Y M,Huang C J,Lin C P,Chen X M,Sun P.2004.A study of mercury and arsenic in surface sediment of Zhelin Bay,Eastern Guangdong Province[J].Journal of Tropical Oceanography,23(3):28-35(in Chinese)

RobertJH,MichaelEB,HaroldDS.1971.Mercuryin sediments from three Virginia Estuaries[J].Chesapeake Science,12:280-282

Ruelas-Inzunza J,Páez-Osuna F,Zamora-Arellano N,Amezcua-Martínez F,Bojórquez-Leyva H.2009.Mercury in biota and surficial sediments from Coatzacoalcos Estuary,Gulf of Mexico:Distribution and seasonal variation[J].Water,Air&Soil Pollution,197:165-174

Silva L F F,Machado W,Lisboa Filho S D,Lacerda L D.2003.Mercury accumulation in sediments of a mangrove ecosystem in SE Brazil[J].Water,Air,&Soil Pollution,145:67-77

SteinED,CohenY,WinerAM.1996.Environmental distribution and transformation of mercury compounds[J].Critical Reviews in Environmental Science and Technology,26:1-43

Wei J C,Wen L P.1993.Analyzed by remote sensing image onwaterandsandofZhelinBay,GuangdongProvince[J].Journal of Waterway and Harbour,(4):29-31,46(in Chinese)

Xu X D,Lin Z H,Li S Q.2005.The study of the heavy metal pollution of Jiaozhou Bay[J].Marine Sciences,29(1):48-53(in Chinese)

Zhao Y Y,Yan M C.1994.Geochemistry of sediments of the China shelf sea[M].Beijing:Science Press,88-91(in Chinese)

Zhu X S,Yang L F.2005.Environment quality assessment of the mariculture zone at the Zhelin Bay of Guangdong Province[J].Marine Science Bulletin,24(1):87-91(in Chinese)

中文參考文獻(xiàn)

蔡愛智.1994.粵東柘林灣的泥沙來源與沉積環(huán)境[J].廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),33(4):515-520

陳靜生,周家義.1992.中國水環(huán)境重金屬研究[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,171-188

甘居利,賈曉平,林欽,李純厚,王增煥,周國君,王小平,蔡文貴,呂曉瑜.2000.近岸海域底質(zhì)重金屬生態(tài)風(fēng)險評價初步研究[J].水產(chǎn)學(xué)報,24(6):533-538

李桂海,藍(lán)東兆,曹志敏,許江,王珊珊,藍(lán)彬斌.2007.廈門海域沉積物中的重金屬及其潛在生態(tài)風(fēng)險[J].海洋通報,26(1):67-72

李金.2004.粵東柘林灣沉積物中氮和磷的時空分布[D].汕頭:汕頭大學(xué),10-11

劉文新,欒兆坤,湯鴻霄.1999.樂安江沉積物中金屬污染的潛在生態(tài)風(fēng)險評價[J].生態(tài)學(xué)報,19(2):206-211

喬永民,黃長江,林潮平,陳旭明,孫萍.2004.粵東柘林灣表層沉積物的汞和砷研究[J].熱帶海洋學(xué)報,23(3):28-35

魏金城,溫令平.1993.廣東柘林灣水沙遙感影象分析[J].水道港口,(4):29-31,46

徐曉達(dá),林振宏,李紹全.2005.膠州灣的重金屬污染研究[J].海洋科學(xué),29(1):48-53

趙一陽,鄢明才.1994.中國淺海沉積物地球化學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,88-91

中國環(huán)境監(jiān)測總站.1990.中國土壤元素背景值[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.2002.GB 18668-2002海洋沉積物質(zhì)量[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.2007.GB 17378.5-2007海洋監(jiān)測規(guī)范[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社

朱小山,楊煉峰.2005.廣東柘林灣海水增養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境質(zhì)量評價[J].海洋通報,24(1):87-91◆

Distribution,Accumulation and Ecological Risk of Mercury in the Sediment of the Mariculture Zone at Zhelin Bay of Guangdong Province

WANG Fei1,2,HUANG Xiao-ping1,*,ZHANG Jing-ping1,2,JIANG Zhi-jian1,2,SHI Zhen1,2
1.Key Laboratory of Tropic Marine Environmental Dynamics,South China Sea Institute of Oceanology,Chinese Academy of Sciences,Guangzhou 510301
2.Graduate School of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049

Zhelin Bay is one of the most important mariculture bays with large-scale in Guangdong Province,China.In this study,concentrations,distributions,and accumulation characteristics of mercury from 5 sediment cores and 3 surface sediments were analyzed in Zhelin Bay in January,2008.The results showed that the mean concentration of mercury in surfacesedimentswas0.0645μg·g-1.Therunoffinput isthepredominant influenceinthecausationofmercury distribution.Thesurface layer concentrations of mercury in sediment cores arerelativelylow,whereasthevertical distribution of mercury are exhibited obvious difference.Owing to the reduction of mercury sources in the last 40 years,the mercury concentrations in surface layer of sediment cores are lower in cage culture area than in the bottom.The subsurface enrichment of mercury in sediments of shellfish culture area is mainly controlled by the redox cycle of iron during early diagenesis near the boundary layer of redox.Based on Hakanson potential ecological risk index techniques and Sediment Quality Criterion(SQC),the status and ecological risks of mercury pollution in sediments were assessed in this study.It was concluded that the potential ecological risks of mercury have reached a moderate level,though the mercury has few adverse effects on benthos.In the culture area,the concentrations of mercury are even at high potential ecological risks in the sediment profiles of 28~36cm in the 2ndcore,20~32cm and 48~56cm in the 4thcore,and 36~56cm in the 6thcore.We suggested that enough attention should be paid to the higher concentrations of mercury in subsurface sediment of culture area.

mercury;distribution;accumulation;ecological risk;sediment;Zhelin Bay

27 April 2009accepted24 June 2009

1673-5897(2010)2-184-09

X55,X820.4

A

2009-04-27錄用日期:2009-06-24

廣東省科技計劃項目(No.2007A032600004);廣東省908項目(No.GD908-01-01;No.GD908-02-02)

汪飛(1984—),男,博士研究生,E-mail:wangfei@scsio.ac.cn;*通訊作者(Corresponding author),E-mail:xphuang@scsio.ac.cn

黃小平(1965—),博士,研究員.主要從事海洋環(huán)境與生態(tài)學(xué)研究.

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